제품기초지식

스코프코더의 기초 지식 4회｜로직 신호, 차량용 시리얼 통신에 사용되는 모둘과 노이즈 대책

로직 입력모듈

로직 입력 모듈은 메카트로닉스 기기와 파워 일렉트로닉스기기의 제어기판에 입력되는 스위치나 센서로부터의 로직 신호, 제어기판으로부터 출력 되는 로직 제어 신호를 측정하기 위해 사용됩니다

전자 회로 기판 상의 로직 신호는 많게는 5 V계 혹은 3.3 V계 전압논리신호입니다.

메카트로닉스 기기나 파워 일렉트로닉스기기의 동작을 측정할 때는 로직 IC의 전압 이외에 무전압 접점 신호나 기계식 릴레이의 접점을 개폐하기 위한 높은 직류 전압의 제어 신호 등을 절연 입력으로 측정할 필요도 있습니다. 로직 입력모듈은 다양한 로직 신호에 대응하는 구조로 되어 있습니다

로직 입력모듈의 구조

로직 입력 모듈을 이용하려면, 외부에 둘 로직 프로브가 필요합니다.

로직 입력 모듈 본체의 사양은 아래표와 같습니다.

표 12 로직 입력 모듈의 사양 개요

로직 프로브에는TTL신호와 무전압 접점 입력에 대응하는비절연타입(720211/720212)과 고속 응답의 비절연 타입(700986), 높은 전압의 신호도 취급할 수 있는 절연 타입 (700987)이 있습니다.

표 13 로직 프로브의 사양 개요와 형상

로직 입력 모듈에 로직 프로브를 연결한 상태의 블록도는 아래 그림과 같습니다.

그림 75 로직 입력 모듈(720230) 모듈과 로직 프로브

자동차의 차량용 네트워크 모듈

자동차에 내장된 많은 전자 제어 기판 사이를 접속하기 위한 차량 탑재 네트워크는 1980년대 초반부터 도입이 시작되었습니다. 현재는 용도에 맞게 다양한 차량 탑재 네트워크가 사용되고 있습니다. 차량용 네트워크를 흐르는 신호 파형의 디지털 데이터를 스코프코더로 측정하여 그 트렌드 변화를 아날로그 파형으로 센서 출력이나 배터리 출력, 모터 구동 신호 등의 파형과 동일 시간상에서 측정하는 요구가 있으며 DL950을 사용하면 센서 출력,제어 데이터와 실제 응답 등의 상관 관계나 응답성을 측정할 수 있습니다. 차량 탑재 네트워크에는 차량 제어를 수행하는 제어용 네트워크, 차량에 탑재한 센서와 제어 기판을 연결하는 센서용 인터페이스, 화상 정보 등 대용량 데이터를 취급하는 네트워크가 있습니다. 스코프코더는 제어용 차량네트워크와 센서용 인터페이스를 측정할 수 있습니다.

제어용 차량 탑재 네트워크

현재의 자동차는 아래 그림과 같이 차량을 제어하기 위한 복수의 전자 회로 기판을 CAN(Controller Area Network)이나 LIN(Local Interconnect Network)과 같은 차량 탑재 네트워크로 연결하고 있습니다.

그림 76 CAN과 LIN을 사용한 차량 탑재 네트워크의 예

CAN에는 ISO 11898-2에서 규정된 최대 1Mbps의 고속 CAN과 ISO 11898-3에서 규정된 최대 125Kbps의 저속 CAN이 있습니다. 그 외 CAN을 보다 고속으로 한 CAN FD 규격도 있습니다. LIN은 ISO 17987에서 정해진 규격으로 최대 20kbps의 저속 통신입니다. 스코프코더는, CAN / CAN FD / LIN을 측정 할 수 있습니다.

센서용 인터페이스

센서와 전자회로기판 사이는 LIN으로도 접속은 가능하지만 고속으로 센서와 제어기판 사이를 접속하기 위한 센서용 인터페이스로 SENT(Single Edge Nibble Transmission)나 PSI5(Peripheral Sensor Interface 5) 등이 있습니다. 스코프코더에서는 SENT관측이 가능합니다.

차량용 네트워크용 모듈

스코프코더에는 CAN, CAN FD, LIN, SENT에 대응하는 모듈이 있습니다.

사양은 아래 표와 같습니다. 

표 14 차량 탑재 네트워크용 모듈 사양

차량용 네트워크용 모듈의 구조는 아래 그림과 같으며 통신선을 흐르는 정보를 읽도록 되어 있습니다.

그림 77 CAN & LIN 버스 모니터 모듈(720241)